6 курс / Гастроэнтерология / Клинические_перспективы_гастроэнтерологии,_гепатологии_2004_№05

нием АДГ и МЭОС) изучены хоро0 шо. Они приводят к окислению эта0 нола соответственно в ацетальдегид в цитозоле и эндоплазматическом ретикулуме. Каталазы в основном содержатся в пироксисомах и могут участвовать в окислении этанола, что, однако, ограничивается доступ0 ностью необходимого им субстрата

– перекиси водорода (Н2О2). Дальнейший метаболизм ацет0

альдегида протекает с использова0 нием цитозольной (АЛДГ1) и (или) митохондриальной альдегиддегид0 рогеназы (АЛДГ2). В результате об0 разуется ацетат, большая часть ко0 торого далее окисляется вне пече0 ни. Ферменты, изоферменты и их гены, участвующие в метаболизме этанола, отличаются полиморфиз0 мом. Именно благодаря этому факту отдельные лица могут легче переносить этанол [8].

АДГ ответственны за метабо0 лизм основного количества приня0 того внутрь алкоголя. Они пред0 ставляют собой наиболее древнее семейство ферментов, имеющееся у всех позвоночных, насекомых, многих водорослей и микробов. Изоферменты АДГ обозначаются греческими буквами α, β, γ, π, χ, δ, μ. Все они представляют собой ди0 меры с субъединицами молекуляр0 ной массой 40 кДa.

Изоферменты АДГ сгруппиро0 ваны в классы на основании их ферментативных характеристик и нуклеотидных последовательнос0 тей (табл. 1).

Печеночная АДГ – цитоплазма0 тический фермент, расположенный преимущественно в центре пече0 ночной дольки. АДГ – цинкзависи0 мый фермент. Поэтому при дефи0 ците в организме цинка активность АДГ снижается с последующим за0 медлением метаболизма алкоголя. У человека существуют три основ0 ных гена, кодирующих АДГ: АДГ1, АДГ2 и АДГ3.

Локусы АДГ2 и АДГ3 полиморф0 ны. В то же время на АДГ1 локусе идентифицирован только один ал0 лель. Ферменты, закодированные на АДГ1 локусе и на полиморфном локусе АДГ3, имеют некоторое

ции, когда они испытывают разно0 образные неприятные ощущения (головную боль, диспепсию и т. д.) и особенно нуждаются в аналгези0 рующих препаратах. В этот период алкоголь, парацетамол и голода0 ние действуют как синергисты, уве0 личивая токсичность каждого ве0 щества в отдельности. Все они уменьшают запасы глутатиона, обеспечивающего одну из фунда0 ментальных клеточных функций – удаление свободных радикалов.

Индукция CYP2E1 ассоциирует0 ся с пролиферацией эндоплазма0 тического ретикулума, что сопро0 вождается повышенным окислени0 ем NADPH, продукцией свободных радикалов (Н2О2, супероксида и т. д.), что приводит к перекисному окислению липидов и, как следст0 вие, к повреждению печени.

Пероксидация липидов корре0 лирует с количеством CYP2E1 в препаратах микросом печени и по0 давляется антителами к CYP2E1 у кормленных этанолом крыс и у жи0 вотных группы контроля [15].

CYP2E1 также был обнаружен в звездчатых ретикулоэндотелиоци0 тах. При кормлении этанолом крыс в этих клетках в 7 раз повысилось содержание CYP2E1, что дополни0 тельно к эндотоксинам стимулиро0 вало их к высвобождению провос0 палительных и фиброгенных цито0 кинов [12].

При нормальных обстоятель0 ствах механизмы клеточной за0 щиты от активных радикалов пре0 дотвращают их повреждающее действие. Однако при болезнях печени, дефиците питания или максимальной индукции CYP2E1 вредные эффекты могут превали0 ровать, тогда баланс адаптивной системы нарушается.

Оба ферментативных пути – АДГ и МЭОС – генерируют токси0 ческий метаболит этанола – аце0 тальдегид, обладающий способно0 стью образования белковых ком0 плексов. Это приводит к активации ферментов, уменьшению репара0 ции ДНК, продукции антител, исто0 щению глутатиона, митохондри0 альной токсичности, нарушению

В качестве продуктов транс0 крипции можно рассматривать все типы молекул РНК, участвующие в биосинтезе белков в клетке. К ним относятся матричные (информаци0 онные) РНК (мРНК, или иРНК),

рибосомные РНК (рРНК), транс0 портные РНК (тРНК), малые ядер0 ные РНК (мяРНК). Процесс транс0 крипции обеспечивается комплекс0 ным действием ряда ферментов и подразделяется на три основные стадии:

1)инициация – начало синтеза

РНК;

2)элонгация – удлинение поли0 нуклеотидной цепочки;

3)терминация – окончание процесса.

Инициация транскрипции зави0 сит от предварительного связыва0 ния РНК0полимеразы с узнаваемой ею короткой нуклеотидной после0 довательностью в участке молеку0 лы ДНК (промотере), расположен0 ном перед стартовой точкой струк0 турного гена, с которой начинает0 ся синтез РНК. Специфическое прочное связывание РНК0полиме0 разы с промотером позволяет на0 чать процесс расплетания молеку0 лы ДНК до стартовой точки, с кото0 рой начинается полимеризация рибонуклеотидов с использовани0 ем в качестве матрицы одноните0 вого фрагмента ДНК.

Дальнейшее расплетание ДНК структурного гена сопровождается удлинением синтезируемого поли0 рибонуклеотида – элонгацией нити РНК. Этот процесс продолжается до достижения РНК0полимеразой области терминатора, который представляет собой нуклеотидную последовательность ДНК, узнавае0 мую РНК0полимеразой при учас0 тии других белковых факторов тер0 минации. Это приводит к оконча0 нию синтеза транскрипта и отсое0 динению его от матрицы.

В случае структурных генов эу0 кариот транскрибируется вся нук0 леотидная последовательность фрагмента ДНК, содержащая эк0 зоны и интроны. При этом образу0 ется молекула мРНК, отражающая структуру всего мозаичного гена,

которую называют гетерогенной ядерной РНК, или проматричной РНК. Далее эта молекула претер0 певает процессинг, суть которого состоит в ферментативном разре0 зании первичного транскрипта (проматричной РНК) и удалением его интронных участков с воссое0 динением (сплайсингом) экзонных участков. В результате формирует0 ся зрелая мРНК, которая в даль0 нейшем транспортируется из карио0 плазмы в цитоплазму с участием специфических транспортных бел0 ков и участвует в трансляции гене0 тической информации.

Трансляция заключается в син0 тезе полипептида на рибосоме с использованием в качестве матри0 цы мРНК и также подразделяется на три основные стадии: инициа0 цию, элонгацию и терминацию. В процессе трансляции участвуют молекулы тРНК, функции которых состоят в транспортировке амино0 кислот из цитозоля к рибосомам.

Завершающий этап реализа0 ции генетической информации –

посттрансляционная модификация полипептида, которая превращает его в функционально активную мо0 лекулу [2].

Генетическая предрас положенность к алкого лизму и АБП

Проведенные к 900м годам прошлого века исследования на близнецах показали, что существу0 ет генетический компонент, обес0 печивающий как скорость элими0 нации алкоголя у разных лиц, так и предрасположенность к АБП. Вы0 сокая конкордантность (сходство анализируемых признаков у одно0 го человека или пары) частоты цир0 роза печени для монозиготных близнецов в сравнении с таковой у дизиготных предопределяло оче0 видность генетического компонен0 та среди факторов риска развития АБП. Однако большинство цирро0 зов печени встречалась у тех лю0 дей, кто был подвержен риску раз0 вития алкоголизма [10, 13].

При более позднем анализе

этих же результатов несколько из0 менились сделанные выводы в пользу того, что риск развития ал0 когольного цирроза связан с гене0 тической предрасположенностью именно к алкоголизму, а не к по0 вреждению печени [25]. Поскольку метаболизм этанола имеет ключе0 вое значение в патогенезе АБП, логично изучать полиморфизм от0 ветственных за него генов, обеспе0 чивающих разную скорость окис0 ления алкоголя у разных лиц.

Основанная идея генетических исследований заключается в том, что присутствие высокоактивной АДГ и (или) CYP2E1 и малоактивной АЛДГ повышает скорость продук0 ции и (или) снижает скорость дегра0 дации ацетальдегида, что, в свою очередь, увеличивает риск разви0 тия АБП (рис. 5).

Доказано, что аллель АДГ2*2 чаще встречается у лиц, которые не злоупотребляют алкоголем в сравнении с алкоголиками. По данным F. Tanaka и соавт. [28], ал0 лель АДГ2*1, напротив, чаще встречается у злоупотребляющих алкоголем лиц, чем у тех, кто при0 нимает его в средних и малых до0 зах. Аллель АДГ3*1 реже встреча0 ется у алкоголиков монголоидной расы, чем у непьющих, однако у ев0 ропейцев подобной зависимости не выявлено [9].

Оценить связь между риском развития АБП и различными алле0 лями АДГ сложно, а количество ис0 следований в этой области ограни0 ченно.

Японские авторы [32] указыва0 ют на повышенный риск развития АБП у гетеро0 и гомозигот АДГ2*2 при условии продолжающегося употреблении алкоголя. Этот факт подтверждается результатами двух других исследований (4, 28), пока0 завших значительно более высо0 кий риск развития цирроза печени у лиц с аллелем АДГ2*2.

На основании исследований в Великобритании [6] и Франции [7] сделано заключение о более высо0 кой частоте АДГ3 у европейцев с АБП. При объединении результа0 тов этих двух исследований показа0

но, что АДГ3*1 достоверно чаще встречается у алкоголиков с цир0 розом печени, чем у таковых без цирроза [23]. В то же время этот результат опровергнут данными другого исследования [26]. А при обобщении всех трех исследова0 ний роль полиморфизма АДГ3 как фактора риска развития АБП ста0 вится под сомнение.

Генетические факторы, пред0 располагающие к возникновению АБП, также изучались на 158 ли0 цах, злоупотреблявших алкоголем [18]. Суточная доза для мужчин со0 ставила более 120 г алкоголя, для женщин – свыше 60 г. Проводились следующие генетические исследо0 вания: анализ 9 полиморфных ре0 гионов, картированных в экзонах III

иIX гена АДГ2, в экзоне VIII гена АДГ3, в интроне VI и области про0 мотера гена CYP2E1, а также в об0 ласти промотера гена туморне0 кротизирующего фактора α (TNF0α).

Узлоупотреблявших алкоголем лиц как с АБП, так и без нее выяв0 лены достоверные различия в рас0 пределении аллелей генов CYP2E1

иАДГ3. У жителей одного из двух включенных в исследование горо0 дов аллель С2 в промотерном ре0 гионе гена CYP2E1 встречался с частотой 0,06 у здоровых, злоупо0 треблявших алкоголем лиц, с час0 тотой 0,19 – у злоупотреблявших алкоголем и имевших АБП лиц (р=0,012) и с частотой 0,33 – у зло0 употреблявших алкоголем с цир0 розом печени (р=0,033). У жителей второго города была выявлена чет0 кая ассоциация между развитием АБП и гомозиготным наследовани0 ем аллеля АДГ3*2 гена АДГ3, его распространение среди злоупо0 треблявших алкоголем лиц с АБП составило 0,31, а среди здоровых, злоупотреблявших алкоголем, – 0,07 (р=0,004).

По результатам данного иссле0 дования гетерозиготность по алле0 лю С2 гена CYP2E1 и гомозигот0 ность по аллелю АДГ3*2 гена АДГ3 представляют собой независимые факторы риска развития АБП сре0 ди злоупотребляющих алкоголем лиц. Отсутствие этих аллелей сни0

жает риск развития АБП среди пьющих «опасные» дозы алкоголя в 3,2 и 4,3 раза соответственно.

Ассоциация между полимор0 физмом RELF гена Р450 2Е1 и АБП изучалась рядом авторов. Полу0 ченные результаты противоречивы.

Y. Maezawa и соавт. [16] ис0 следовали 82 японцев, страдав0 ших алкоголизмом (все мужчины). RELF человеческого гена Р450 2Е1 был выделен из лимфоцитов мето0 дом полимеразной цепной реак0 ции при воздействии рестриктиру0 ющих эндонуклеаз на последова0 тельности Rsa I (интрон 3) и Pst I. У 20 пациентов выявлена жировая дистрофия печени, у 60 – призна0 ки фиброза или цирроза. Тип А гена Р450 2Е1 (с1/с1) достоверно превалировал у пациентов с фиброзом и циррозом печени (р<0,05). Исследователи пришли к выводу о том, что восприимчи0 вость пациентов к тяжелому по0 вреждению печени может ассоци0 ироваться с Rsa I и Pst I полимор0 физмом гена Р450 2Е1. Эта точка зрения находит подтверждение и в других работах [11, 27].

Американские ученые Y.J. Wan и соавт. [30] также связывают раз0 витие АБП с Rsa I полиморфизмом гена Р450 2Е1 у американцев мек0 сиканского происхождения. С дру0 гой стороны, есть данные [21] о том, что генотип CYP2E1 не связан

сразвитием АБП в отличие от ге0 нотипа АЛДГ2, что также проде0 монстрировано на группе пациен0 тов японской национальности.

Результаты исследования поли0 морфизма в регуляторном регионе гена CYP2E1 на лицах белой расы также не выявили связи с развити0 ем АБП [22].

N.A. Wong и соавт. [31] изуча0 ли связь между Rsa I, Dra I, Tag I, генетическим полиморфизмом CYP2E1 и восприимчивостью к ал0 когольному повреждению печени или гепатоцеллюлярной карцино0 мой (ГЦК). Исследовали образцы ДНК, полученные от 61 пациента

сАБП, 41 пациента с ГЦК и 375 здоровых лиц группы контроля. Ме0 таанализ представлен по резуль0

татам предшествующих исследо0 ваний Rsa I полиморфизма и риска развития АБП.

В итоге работы не выявлено ас0 социации между полиморфизмом Rsa I, Dra I, Tag I и ГЦК. Распреде0 ление Rsa I и Dra I аллелей было сходным среди лиц с АБП и группы контроля. Какой0либо достовер0 ной связи между полиморфизмом Rsa I и Dra I и риском развития АБП не выявлено. Следует обратить внимание на то, что аллель Tag I достоверно реже встречался у лиц с АБП, чем в группе контроля. На основании этого высказано пред0 положение о вероятности его про0 тективной роли.

Генетическую предрасполо0 женность к АБП В России изучали П.П. Огурцов и соавт. [1, 19–21]. Предметом исследования стала частота аллеля АДГ2*2 в москов0 ской городской популяции и его корреляция с алкогольной зави0 симостью без признаков повреж0 дения печени и с развитием алко0 гольного цирроза печени. В ис0 следование были включены 123 москвича, из них группу контроля составили 50 здоровых доноров. У 36 человек имелся алкогольный цирроз печени, 37 страдали алко0 гольной зависимостью без при0 знаков повреждения печени. Час0 тота аллеля АДГ 2*2 для москов0 ской популяции составила 41%. Данная частота занимает сред0 нее положение между распрост0 раненностью этого аллеля у азиа0 тов и жителей Центральной и За0 падной Европы.

Существует негативная корре0 ляция между АДГ 2*2 и злоупотреб0 лением алкоголя как для больных с алкогольной зависимостью без при0 знаков повреждения печени, так и для больных с алкогольным цир0 розом печени. Четкой связи между риском развития цирроза печени и аллелем АДГ 2*2 не выявлено.

Заключение

Доказательство генетиче0 ской предрасположенности к раз0 витию тяжелых форм АБП позволи0

ло бы прогнозировать риск разви0 тия этого заболевания у отдельных

Список литературы

1.Огурцов П.П. Вредные последствия потребления алкоголя в России: роль гене0 тического полиморфизма АДГ2 // Алко0 гольная политика России и Норвегии. – М.: Радуга, 2002. – С. 50–57.

2.Щипков В.П., Кривошеева Г.Н. Об0 щая и медицинская генетика. – М.: Изд. центр «Академия», 2003. – 256 с.

3.Carr L.G., Hartleroad J.Y., Liang Y. et al. Polymorphism at the P450 IIE1 locus is not assotiated with alcoholic liver disease in Caucasian men // Alcohol. Clin. Exp. Res. –1995. – Vol. 19, N 1. – P. 182–184.

4.Chao Y.0C., Liou S.0R., Chung Y.0Y. et al. Polymorphism of alcohol and aldehyde de0 hydrogenase genes and alcoholic cirrhosis in Chinese patients // Hepatology. – 1994. – Vol. 19. – P. 360–366.

5.Couzigou P., Fleury B., Groppi A. et al. Role of alcohol dehydrogenase polymorphism in ethanol metabolism and alcohol0related diseases // Adv. Exp. Med. Biol. – 1991. – Vol. 284. – P. 263–270.

6.Day C.P., James O.F.W., Bassendi0 ne M.F. et al. Alcohol dehydrogenase poly0 morphism and predisposition to alcoholic cirrhosis (Letter) // Hepatology. – 1993. – Vol. 18. – P. 230–232.

7.Day C.P., Bashir R., James O.F.W. et al. Investigation of the role of polymorphisms at the alcohol and aldehyde dehydrogenase loci in genetic predisposition to alcohol0related end0organ damage // Hepatology. – 1991.

–Vol. 13. – P. 798–801.

8.Ethanol and the Liver Mechanisms and Management / Ed. by D.I.N. Sherman, V. Pre0 edy, R.R. Watson. – N.Y.: Taylor & Francis, 2002. – 689 p.

9.Gilder F.J., Hodgkinson S., Murray R.M.

ADH and ALDH genotype profiles in Caucasians with alcohol0related problems and controls // Addiction. – 1993. – Vol. 88.

–P. 383–388.

10.Hrubec Z., Omenn G.S. Evidence of genetic predisposition to alcoholic cirrhosis and psychosis: twin concordances for alco0 holism and its biological endpoints by zygosi0 ty among male veterans // Alcohol. Clin. Exr. Res. – 1981. – Vol. 5. – P. 207–215.

11.Kato S., Onda M., Matsukura N. et al. Cytochrome P450 2E1 (CYP2E1) genetic poly0 morphism in a case0control study of gastric cancer and liver disease // Pharmacoge0 netics. – 1995. – Vol. 5, spec. N. – P. S141–S144.

12.Koivisto T., Mishin V.M., Mak K.M.